電動(dòng)推桿發(fā)展現(xiàn)狀

　　在早期電動(dòng)推桿是一種很常用的直線傳動(dòng)設(shè)備，是通過(guò)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)起來(lái)的。因?yàn)殡妱?dòng)推桿安裝方便，操作簡(jiǎn)單所以被廣泛的使用。

　　曾經(jīng)國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行產(chǎn)品首選的是氣缸、液壓缸以及齒輪齒條減速機(jī)組合的應(yīng)用，很少用電動(dòng)推桿、螺旋升降機(jī)、電動(dòng)缸。氣缸、液壓缸有它自身的優(yōu)點(diǎn)，氣缸速度快、尺寸緊湊、液壓缸推力大、過(guò)載卸載、能頻繁的使用等。

　　進(jìn)入90年代后期，隨著進(jìn)口設(shè)備的增多以及國(guó)外圖紙國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化、推桿產(chǎn)品國(guó)內(nèi)采購(gòu)的需求，電動(dòng)推桿與螺旋升降機(jī)逐漸被國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)人員所熟知，電動(dòng)推桿、螺旋升降機(jī)的使用，優(yōu)點(diǎn)安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、不受環(huán)境、氣源、液壓源的影響，特別機(jī)械同步性、機(jī)械自鎖性比氣缸和液壓缸好，如果沒(méi)有氣源或者液壓源，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不多，單獨(dú)配氣站或液壓泵站，成本相對(duì)于高，電動(dòng)推桿與螺旋升降機(jī)使用只需電源即可，這方面優(yōu)勢(shì)比較明顯。

　　一段時(shí)期內(nèi)電動(dòng)推桿主要依賴靠進(jìn)口，成本高、周期長(zhǎng)。

　　電動(dòng)推桿發(fā)展趨勢(shì)

　　電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的快速發(fā)展必將推動(dòng)電動(dòng)推桿更加快速的發(fā)展，機(jī)電一體化將取代分體式結(jié)構(gòu)；智能通訊的取代模擬的；控制精度將越來(lái)越高，使用環(huán)境越來(lái)越廣；功能更強(qiáng)大，可靠性更高，以適應(yīng)不斷發(fā)展的自動(dòng)控制的要求。

　　1、總線化、網(wǎng)絡(luò)化

　　國(guó)外，以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動(dòng)化（Factory Automation）工程技術(shù)在最近十年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，作為自動(dòng)控制中自動(dòng)化儀表之一的電動(dòng)推桿為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，也應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口（如RS-232或RS-422接口等）和專用的局域網(wǎng)接口，以增強(qiáng)其與其它控制設(shè)備間的互聯(lián)能力，只需要一根電纜或光纜，就可以將數(shù)臺(tái)、甚至數(shù)十臺(tái)電動(dòng)推桿與上位計(jì)算機(jī)連接成為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。現(xiàn)場(chǎng)總線企業(yè)網(wǎng)作為今后控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，以其所具有的開(kāi)放性，網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)，使它與Interent的結(jié)合成為可能，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)推桿成為必然趨勢(shì)［11］?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的4～20mA模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)推桿的遠(yuǎn)程監(jiān)控，狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送，完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作，提高了它的可靠性，降低了系統(tǒng)及工程成本。目前有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有PROFIBUS，F(xiàn)F，HART，CAN等，其實(shí)，國(guó)外目前的智能電動(dòng)推桿一般都帶有現(xiàn)場(chǎng)總線接口，我國(guó)也開(kāi)發(fā)了一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線接口的智能執(zhí)行器［6］。

　　2、數(shù)字化、智能化電動(dòng)推桿原理

　　智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì)，價(jià)格低廉的單片機(jī)和新型高速微處理器將全面代替以模擬電子器件為主的電動(dòng)推桿的控制單元，從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，將原有的硬件控制變成了軟件控制，從而可以在小型電動(dòng)推桿中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法（如：最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等）來(lái)提高控制性能。傳統(tǒng)的電動(dòng)推桿一般被看作是線性系統(tǒng)，由放大環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)組成，但實(shí)際上，絕大多數(shù)執(zhí)行器參數(shù)在運(yùn)行期間會(huì)顯著地發(fā)生改變，應(yīng)用參數(shù)調(diào)度和模型辨識(shí)自適應(yīng)控制將大大提高電動(dòng)推桿的控制性能［12］。相對(duì)氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器來(lái)說(shuō)，接線簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、使用可靠的智能電動(dòng)推桿將不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

　　3、小型化、機(jī)電一體化

　　電力電子的高度集成化，單片機(jī)的使用以及一些功能強(qiáng)大模塊的使用，使小型電動(dòng)推桿的體積越來(lái)越小，向小型化，輕便化發(fā)展。目前，智能電動(dòng)推桿一般將整個(gè)控制回路裝在一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表里，將伺服電機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)儀表控制器安裝為一體。電動(dòng)推桿一體化，使得執(zhí)行器的安裝與調(diào)試工作都得到了簡(jiǎn)化；將整個(gè)控制回路裝在一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表里，又減少了因信號(hào)傳輸中的泄露和干擾等因素對(duì)系統(tǒng)的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。